DE2914414A1 - Anode fuer die alkalichlorid-elektrolyse und verfahren zur herstellung von chlor - Google Patents
Anode fuer die alkalichlorid-elektrolyse und verfahren zur herstellung von chlorInfo
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Description
291UU ■i-
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT 5090 Leverkusen, Bayerwerk Zentralbereich Dp/mo _ ...·,
Patente, Marken und Lizenzen
Anode für die Alkalichlorid-Elektrolyse und Verfahren zur Herstellung von Chlor
Bei der Alkalichlorid-Elektrolyse nach dem Amalgam-Verfahren (Winnacker, Küchler, ed.: Chemische Technologie
Band 1, Seiten 250-260, 1969) werden in neuerer Zeit die früher üblichen Graphit-Anoden durch mit aktiven
Schichten versehene Titan-Anoden abgelöst (DOS 1 814 567). Titan-Anoden bestehen aus einer gitter- oder netzförmigen
Titan-Anodenfläche, die der Quecksilber-Kathode gegenüber und parallel zu dieser angeordnet ist und in den
Elektrolyten, der die Quecksilber-Kathode überschichtet, eintaucht. Titan-Anoden bestehen ferner aus mit der
Titan-Anodenfläche fest verschweißten Querleitern von größerem Querschnitt, die wiederum mit einer Brücke von
noch größerem Querschnitt aus Titan verschweißt sind. Auf diese Weise wird einerseits eine gute mechanische
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Stabilität der Titan-Anodenfläche und andererseits eine möglichst gleichmäßige Stromverteilung über die
gesamte Anodenfläche erreicht. Die Stromzufuhr erfolgt üblicherweise über senkrecht zur Titanstruktur angeordnete
mit der Brücke leitend verbundene Kupferbolzen.
Ein Problem stellt die Befestigung der Kupferbolzen an der Brücke der Titanstruktur dar. Die Verbindung zwischen
Titanstruktur und Kupferbolzen soll einerseits eine gute mechanische Verbindung darstellen, da die Titanstruktur
durch Kupferbolzen gehalten wird und eine einmal erfolgte Justierung über längere Zeiträume gewährleistet sein
soll und andererseits einen guten elektrischen Kontakt darstellen soll. Darüber hinaus soll die Titanstruktur
vom Kupferbolzen ohne großen Aufwand und ohne Beschädigung der Kontaktflächen lösbar sein, so daß bei den
in regelmäßigen Zeitabständen notwendig werdenden Erneuerungen der aktiven Schicht der Titan-Anodenfläche
eine leicht Handhabbarkeit der Titanstruktur ermöglicht ist,,
Es hat nicht an Vorschlägen gefehlt, wie diese Verbindung herzustellen ist.
Gemäß DOS 2 031 525 wird z.B. vorgeschlagen, den elektrischen
Kontakt zwischen dem Kupferbolzen und der Brücke der Titanstruktur über eine niedrig schmelzende Metall-Legierung,
die bei Betriebsbedingungen der Elektrolysezelle flüssig ist, herzustellen. Die meachnische Verbindung wird dabei
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zusätzlich durch Verschraubung gewährleistet. Die bei diesem Vorschlag auftretenden Schwierigkeiten liegen
einmal darin, daß solche niedrig schmelzenden Legierungen zu Lasten des guten elektrischen Kontaktes Titan im
allgemeinen nicht benetzen und darüber hinaus die Entfernung des Kupferbolzens erschwert wird.
Gemäß DOS 27 17 931 wird vorgeschlagen, am unteren Ende des
Kupferbolzens einen Konus vorzusetzen, der in einen Hohlkonus der Brücke paßt, und Brücke und Kupferbolzen mittels
einer in eine Gewindebohrung im Kupferbolzen greifende Schraube zu verschrauben. Auch mit dieser Lösung wird kein
hinreichend zeitstandfester Kontakt erreicht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anode für die Alkalichlorid-Elektrolyse zur Verfügung
zu stellen, die die genannten Nachteile vermeidet. Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist eine Anode für die Alkalichlorid Elektrolyse nach Jem Amalgam-Verfahren,
bestehend aus einer gitter- oder netzförmigen ebenen Titan-Anodenfläche, gegebenenfalls Stromverteilungsschienen,
einer als Primärleiterschiene dienenden Brücke und mindestens einem Kupferbolzen als Stromzuführung,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kupferbolzen in seinem unteren Bereich ein Gewinde aufweist und unterhalb
des Gewindes konisch ausgebildet ist, die Brücke eine Gewindemutter und eine konische Bohrung zur Aufnahme
des konischen Bereichs des Kupferbolzens aufweist und Kupferbolzen und Brücke kraftschlüssig verschraubt sind.
Es wurde gefunden, daß die durch Verschraubung aufeinandergepressten
Konusflächen von Kupferbolzen und Brücke der Anodenstruktur eine ausgezeichnete elektrische
Verbindung gewährleisten. Dies wird insbesondere durch die Anpressung der Konusflächen unter gleichzeitiger Drehung
gegeneinander bei der Verschraubung erreicht.
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In einer Variante der Erfindung können die Konusflächen am Kupferbolzen und/oder der Brücke durch
Oberflächenmetallisierung gegen Korrosion geschützt werden. Geeignet sind zum Beispiel Nickel- oder Platinschichten.
Das Kegelverhältnis des Konus beträgt zweckmäßigerweise zwischen 1:5 und 1:15, bevorzugt ist ein Kegelverhältnis
von etwa 10.
Die Erfindung wird anhand der Figur 1 beispielhaft näher erläutert. Den in der Figur angegebenen Ziffern kommt
im. einzelnen folgende Bedeutung zu: 1 gitter- oder netzförmige Titan-Anodenfläche, 2 Stromverteilungsschienen,
3 Brücke, 4 Kupferbolzen, 5 Konusfläche, 6 Gewinde.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Chlor durch Elektrolyse
von Alkalichlorid unter Verwendung der erfindungsgemäßen Anode.
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Leerseite
Claims (4)
1. Anode für die Alkalichlorid-Elektrolyse nach dem
Amalgam-Verfahren, bestehend aus einer gitter- oder netzförmigen ebenen Titan-Anodenfläche (1),
gegebenenfalls Stromverteilungsschienen (2), einer als Primärleiterschiene dienende Brücke (3) und
mindestens einem Kupferbolzen (4) als Stromzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferbolzen
in seinem unteren Bereich ein Gewinde (6) aufweist und unterhalb des Gewindes konisch ausgebildet
ist (5), die Brücke eine Gewindemutter und eine konische Bohrung zur Aufnahme
des konischen Bereichs des Kupferbolzens aufweist und Kupferbolzen und Brücke kraftschlüssig
verschraubt sind.
2. Anode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelverhältnis des Konus zwischen 1:5
und 1:15, bevorzugt etwa 1:10 beträgt.
3. Anode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Konusflächen mit einem
korrosionsbeständigen Metall beschichtet ist.
4. Verfahren zur Herstellung von Chlor durch Elektrolyse von Alkalichlorid, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Anode nach einem der Ansprüche 1 bis 3 eingesetzt wird.
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ORIGINAL INSPECTED
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